华中农业大学番茄团队在种子萌发调控机制研究中取得新进展学术资讯

来源：植物科学最前沿

近日，华中农业大学园艺植物生物学教育部重点实验室番茄团队在Journal of Experimental Botany上发表题为"MAPK11 regulates seed germination and ABA signaling in tomato by phosphorylating SnRKs"的研究论文，该研究鉴定了番茄种子萌发基因MAPK11，揭示了该基因控制番茄种子萌发的分子机理，为种子萌发研究提供了新的视角。

种子是生命的起始，对植物的生命进程具有重要的作用。种子通过感知外界的环境变化打破休眠，从而开始生命的进程，帮助植物躲避不利的环境条件。植物激素能调控种子的休眠和萌发，ABA促进种子的休眠，而GA能刺激种子的萌发。研究种子的萌发及其对激素的响应具有重要的意义。

本研究克隆鉴定了番茄种子萌发基因MAPK11，发现该基因正调控ABA合成关键基因NCED1的转录，促进ABA的合成，从而负调控种子的萌发。同时，研究发现MAPK11超表达转基因系的种子萌发对ABA高敏感，磷酸化蛋白组学分析发现MAPK11能影响SnRK2.2的磷酸化，从而调控ABA信号通路，影响番茄的种子萌发。

此外，研究发现，MAPK11能和SnRK1蛋白互作，并磷酸化SnRK1的Ser-29。转基因功能验证结果表明SnRK1正调控番茄的种子萌发。进一步研究表明SnRK1和ABI5蛋白互作，负调控ABI5的转录，从而参与ABA信号通路，调控番茄的种子萌发。本研究揭示了MAPK11在种子萌发中起着重要作用，为种子萌发的调控和作物遗传改良提供了理论支持。